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Jeudi 2 avril 2015, soutenance de thèse de Pïerre LABREUCHE - 13h30, Amphithéâtre K118, site Bergès ENSE3

Ondes de relief dans l’océan profond : mélange diapycnal et interactions avec les oscillations inertielles

Encadrant

- M Julien Lesommer,
Chargé de recherche, CNRS, directeur de thèse
- Mme Chantal Staquet,
Professeur des universités, UJF, directrice de thèse

Résumé

L’Océan Austral est une zone clef pour la circulation océanique tant à cause de l’intensité du courant circumpolaire antarctique qu’en tant que région de formation des masses d’eaux abyssales de l’océan global. Pour modéliser l’océan et prévoir les changements climatiques futurs, il est important de comprendre les processus de mélange diapycnal qui lient ces eaux abyssales aux couches supérieures.

Dans l’Océan Austral, des courants profonds et intenses s’écoulent sur une topographie accidentée, ce qui génère des ondes internes de relief tr`es énergétiques. Actuellement, la dissipation de l’énergie induite par ces ondes de relief est la candidate principale pour expliquer les forts taux de mélange observés à ces latitudes. L’objet du présent travail de thèse est de comprendre comment les ondes internes de relief sont dissipées et affectent la circulation et le mélange diapycnal dans l’océan abyssal.

Nous examinons l’impact de ces ondes sur le mélange profond au moyen d’une combinaison d’expertise de terrain, de simulations non hydrostatiques bi-dimensionnelles et de calculs théoriques. Sur la gamme de paramètres étudiés, nous montrons, en présence des ondes de relief, une intensification du taux de dissipation d’énergie cinétique turbulente sur une profondeur de 1000 m au-dessus de la topographie, atteignant typiquement ∼ 20 mW/m2.

Nous montrons également comment les ondes participent à des interactions triadiques impliquant des oscillations inertielles qui sont amplifiées par interactions résonantes contrôlées par les ondes de relief. Finalement, nous préparons de futures études tri-dimensionnelles en concevant un cadre numérique et en décrivant des outils théoriques adaptés à ce problème. Nos résultats préliminaires en trois dimensions montrent qui le confinement méridien de la topographie réduit significativement l’émissions d’ondes internes de relief.

Mots-clés

Océanographie, ondes internes de relief, mélange diapycnal, dissipation d’énergie cinétique turbulente, interactions onde-onde, interactions onde-courant moyen